テオフィリンの検出のための手ぶりのRNAナノワイヤベースのアプタセンソル

テオフィリンは、多くの呼吸器疾患に人気のある薬です。ただし、特定の毒性副作用が発生する可能性があり、狭い安全範囲により、テオフィリンレベルを絶えず監視するためのデリケートな方法の需要が高まります。この研究は、分割RNAアプタマーによる認識に基づいたテオフィリン検出に対する電気化学的アプローチを提示します。標的誘導電極表面上の手帯RNAナノワイヤの構造は、電気化学種として銀ナノ粒子（AG NP）をさらに吸収する可能性があります。テオフィリンが存在しない場合、RNAプローブは安定しており、その立体構造は変化しません。対照的に、テオフィリンは、RNAプローブのヘアピン開口部と、それに続くRNAナノワイヤの自己組織化を引き起こすことができます。ナノワイヤでAG NPをさらに飾った後、銀剥離電流を測定して、初期のテオフィリン濃度を明らかにします。開発されたセンシング戦略は、50nmの検出限界で優れた特異性と感度を示しています。その実用的な有用性は、複雑な生物学的サンプルにおけるテオフィリンレベルの定量的決定によって実証されています。

Theophylline is a popular drug for many respiratory diseases. However, certain toxic side effects may be developed and the narrow safety range raises the demand for sensitive methods to constantly monitor theophylline levels. This study presents an electrochemical approach towards theophylline detection based on the recognition by split RNA aptamers. Target induced construction of hand-in-hand RNA nanowire on the electrode surface could further absorb silver nanoparticles (Ag NPs) as electrochemical species. When theophylline is not present, RNA probes are stable and their conformations remain unchanged. In contrast, theophylline is able to trigger the hairpin opening of RNA probe and subsequent self-assembly of RNA nanowire, which could be captured by DNA tetrahedron on the electrode interface. After further decorating Ag NPs on the nanowire, silver stripping current is measured to reveal initial theophylline concentration. The developed sensing strategy shows excellent specificity and sensitivity with the limit of detection of 50nM. Its practical utility is demonstrated by quantitative determination of theophylline levels in complex biological samples.